Zahnradverzug durch spanende Fertigung

Die Fertigung antriebstechnischer Bauteile wird seit jeher vom Phänomen des Verzugs begleitet, welcher zu hohen Verschwendungen über die gesamte Prozesskette führt. In den letzten Jahren hat sich das Verständnis von Verzügen dahingehend geändert, dass diese nicht alleine Effekten der Wärmebehandlung entstammen, sondern Einflüsse aus der gesamten Prozesskette vorliegen können. Basierend auf diesem systemübergreifenden Ansatz wird sich in der Arbeit der Entstehung und Vermeidung von Zahnradverzügen gewidmet. Zahnräder sind etablierte, hochbelastete, geometrisch komplexe und eng tolerierte Bauteile der Antriebstechnik und werden überwiegend durch konventionelle Prozesse wie Drehen und Wälzfräsen gefertigt. Der Fokus der Verzugsanalyse liegt daher auf diesen beiden spangebenden Verfahren. Aufgrund der Komplexität der möglichen Maß- und Formabweichungen und der Vielzahl möglicher Verzugsursachen wird sich der Problemstellung schrittweise angenähert. Zunächst werden beide Prozesse hinsichtlich ihrer Verzugsauswirkungen jeweils isoliert von Effekten der restlichen Prozesskette untersucht. Anschließend werden Wechselwirkungen der Prozesskette (Stahlerzeugung, Schmieden, Vorwärmebehandlung, Zerspanung, Einsatzhärten) auf den Verzug analysiert, wobei auch die Interaktion der Abweichungen von scheibenförmigem Grundkörper und Verzahnung betrachtet wird. Durch methodisches Vorgehen werden Verzugsmechanismen identifiziert und ihre Auswirkungen auf die einzelnen Verzugsbestandteile bestimmt. Die Interpretation dieser Zusammenhänge ermöglicht es, Methoden der Verzugsvermeidung und –kompensation aufzuzeigen. Eine Umsetzung der Erkenntnisse in industriellem Umfeld kann somit einen erheblichen Beitrag zur Beherrschung von Verzügen und damit zur Steigerung von Ökonomie und Ökologie in der Fertigungstechnik liefern.